Neue Verfahren für bessere Solarmodule
Die große Herausforderung der Solarmodulfertigung besteht heute darin, eine 50 Mikrometer dünne Siliziumschicht zu realisieren, welche die theoretische Spitze für die Energieumwandlungseffizienz darstellt. Das von der EU finanzierte Projekt "Silicon substrates from an integrated automated process" (SUGAR) zielte darauf ab, dieses Problem durch die Entwicklung von Verfahren zur Herstellung derartiger dünner Siliziumschichten in den Griff zu bekommen. Diese Verfahren sollten auf einem Fertigungsprozess zur Erzeugung von Solarzellen beruhen, die mit den neuen Wafer ausgestattet sind. Die Forscher untersuchten eine Reihe von spannungsinduzierenden Beschichtungen, mit deren Hilfe bei Erwärmung Siliziumwafer von etwa 50 Mikrometer Dicke von dem Siliziumsubstrat abgebrochen werden konnten. Sie erprobten Metall-, Glas- und Polymerpasten, bevor sie sich für ein Epoxidharz entschieden, das wie gewünscht bei relativ niedrigen Temperaturen (150 Grad Celsius) funktionierte. Der zweite Teil des Projekts konzentrierte sich auf den Einsatz dieser dünnen Schichten bei der Herstellung von Solarmodulen. Die Forscher entwickelten ein neues Verfahren, bei dem die Siliziumschicht direkt auf Glasplatten aufgebracht wird, so dass sich die weitere Handhabung viel einfacher gestaltet. Um diese Verfahren zu integrieren, wurde der Entwicklung und Erprobung neuer Fertigungsprozesse viel Aufmerksamkeit gewidmet. Zum Abschluss produzierte SUGAR mittels dieser neuen Prozesse einen Proof-of-Concept-Prototyp des Solarzellenmoduls. Die im Rahmen von SUGAR durchgeführte Forschung hat einen neuen, kostengünstigeren Weg zur Produktion von Siliziumwafern erschlossen, der unter reduziertem Siliziumeinsatz zu effizienteren Solarmodulen hinführt.
Schlüsselbegriffe
Solarmodul, Fertigungsprozess, Herstellungsverfahren, Siliziumschicht, Energieumwandlung, Siliziumsubstrat, Solarzelle, spannungsinduzierende Beschichtung, Siliziumwafer, Epoxid
